变频恒压供水系统在烟草生产中的应用

变频恒压供水系统在烟草生产中的应用

根据“5”计划，在5月份，中国单位的gdp能耗降低20%，主要污染物排放总量减少10%。节能减排任务艰巨而迫切,虽然烟草行业能源消耗和污染物排放和其他行业相比并不大,但国家利益至上、消费者利益至上,节能减排是烟草企业义不容辞的责任。动力部门是烟草企业的用能和污染物排放大户,也是节能减排潜力比较大的部门,各个环节都有节能减排的潜力。笔者试以红云集团昆明卷烟厂为例谈谈烟草企业的节能减排。1节能1.1以按实行频率控制的方式运行空调系统变频恒压供水系统是目前使用较为广泛的节能供水设施,具有节约能源,管网运行成本低,设备运行安全性高的特点。变频供水设备采用软启停技术,可以限制电机启动电流,避免冲击电网,减小电机与水泵的磨损,延长设备使用寿命。还可根据需要在变频器中设定保护性参数,保障整个系统稳定运行,对于提高系统的自动化水平、减轻工人的劳动强度等,都有显著的效果。卷烟生产车间的空调是以满足卷烟生产工艺要求和改善生产人员的工作条件为目的的,中央空调机组的能耗占企业总能耗的10%左右,空调系统的负荷设计是按照最大制冷量计算的,但需要最大制冷的时间并不多,其余时间都是低负荷运行。空调系统的负荷调节多采用调节阀,负荷虽然降低但能耗却未减少,因此空调系统节能改造最有效的方法就是使用变频调节负荷。在锅炉的给水、鼓风、引风控制中使用变频器也是成熟的节能技术。实践证明采用变频调速技术,不仅节约能源,降低维修费用,延长设备使用寿命,减轻电动机频繁起动对电网的冲击,而且便于对锅炉运行操作进行微机控制,减轻工人的劳动强度。1.2主电源的节能1.2.1增加锅炉工作压力对于烟草生产而言,对蒸汽的质量要求主要是压力稳定。卷烟制丝生产用汽的频繁波动和锅炉负荷调整的滞后是造成蒸汽压力不稳定的主要原因,消除蒸汽压力不稳定的有效办法是安装蒸汽蓄热器。蒸汽蓄热器作为一种成熟的技术,运行简便而可靠。蒸汽蓄热器如同热能的吞吐仓库,当外界用汽负荷低,锅炉供汽有余量时,就将热能储蓄于蓄热器,在负荷高峰,锅炉供汽不足时,蓄热器就释放所蓄热能以补不足。这样就使锅炉负荷不必跟随用汽负荷的波动而变动,在稳定的燃烧工况下取得最佳的运行热效率。在用汽负荷波动的供汽系统中装设蒸汽蓄热器,一般可取得如下效果:(1)节能。采用蒸汽蓄热器后,用汽负荷的波动部分可由蓄热器调节,锅炉可基本上保持在稳定的工况下经济运行。一般可使锅炉效率提高5%~15%;(2)增大锅炉容量。1台10t/h锅炉,如果再装蓄热器,可满足10~15t/h高峰负荷的要求;(3)保证蒸汽压力、稳定产品产量和质量。制丝质量与生产过程中所需蒸汽压力有密切关系,采用蒸汽蓄热器后,在用汽负荷发生急剧波动时,仍能供应压力稳定的蒸汽,使生产顺利进行,保证制丝质量;(4)减轻司炉工的劳动强度。装设蓄热器后,锅炉基本上在稳定工况下运行,不需随用汽波动调整锅炉负荷,司炉工的劳动强度显然可以减轻。此外,在用汽量很少的一段时间中,如深夜、假日等,可以停止锅炉运行,所需的少量蒸汽可由蓄热器供应。当锅炉发生故障而停炉抢修时,蓄热器仍可维持一段时间,为采取应急措施提供充裕的时间,减少生产上的损失;(5)减少锅炉故障、延长锅炉寿命。采用蓄热器后,锅炉燃烧稳定,炉内温度变化少,汽压稳定,因而减少锅炉发生故障的可能性,使锅炉寿命延长,维修费用减少。蓄热器的使用受一定条件限制,蒸汽蓄热器的工作压力受锅炉压力限制,因而,如果锅炉额定工作压力与用汽压力之间的压差很大,则蓄热器单位体积所产生的蒸汽量就多,使用蓄热器的经济性高,相反,如果两者压差较小,就必须使用较大的蓄热器,经济价值就不大。一般情况下,锅炉额定工作压力比工艺设备的用汽压力大0.3MPa,较适于使用蓄热器。烟草企业锅炉供汽压力一般为1.1MPa,不少企业选用额定工作压力为1.27MPa的锅炉,这样就没有加装蒸汽蓄热器的余地。近几年,烟草行业掀起新一轮的技术改造,在此,笔者建议新装锅炉的选型一定要考虑安装蒸汽蓄热器的压力空间,昆明卷烟厂新装锅炉的额定压力为1.67MPa,并安装蒸汽蓄热器。1.2.2成熟的节能技术分层给煤燃烧技术是“十五”期间链条工业锅炉推广使用的一项较为成熟的节能技术。分层给煤燃烧技术使进入锅炉的煤层分布平整、均匀、便于燃烧,从而改善了锅炉燃烧状况,提高了炉膛温度,提高锅炉出力和热效率,减少煤炭不完全燃烧热损失,节能效果明显。1.2.3适应性改造措施锅炉的炉型设计根据煤种而不同,但分类较粗,对燃煤的地区差异和锅炉使用的海拔差异考虑不足,不同地区锅炉运行状况也不一样,对运行不理想的锅炉进行适应性改造尤为重要。在改造之前需对锅炉进行系统测评,云南地区由于海拔影响,锅炉燃烧不如低海拔地区,对炉拱进行改造改善燃烧的较好的方法,一般有压低前拱、延长后拱、增加中拱等几种方法,采用何种方法应视具体情况而定。另外,如对炉排密封、配风、炉墙保温等环节进行改造都能改善锅炉运行状况。红云集团原昆明卷烟厂在锅炉节能改造实践中对上述几种方法均有采用,取得了很好的节能效果,卷烟生产耗煤由原来4kg标煤/万支降至1.9kg标煤/万支以下。1.2.4回收锅炉余热将制丝生产、中央空调系统使用后的废蒸汽经汽水分离后回收到锅炉,既节水又节能。昆明卷烟厂仅冷凝水回收每年节约近2000t原煤。冷凝水回收管道、回收水箱须注意用材,以保持废汽、水的品质。1.3分液节能制空调系统在空调系统控制上可根据企业特点对控制软件作调整,进行多工况分区节能控制,其目的是保证空调系统能根据室外气象条件的变化分区进行节能控制。在过渡季节充分利用室外新风的冷却能力,推迟和减少冷水机组的运行时间,在运行过程避免冷热抵消,降低运行消耗。中央空调系统改造后节电率可达30%。1.4设置软水回收利用现在烟草企业空压系统多采用较为先进的螺杆式空压机。螺杆式空压机运行时冷却水的出口温度可达70℃以上,回收这部分热能很有必要,比较好的方法是将锅炉水处理系统处理好的软水先用于冷却空压机,然后再进锅炉,既回收了空压机冷却水余热,又改善了空压机冷却水水质,而且改造投资很小,技术简单。必须注意一点,在技术论证时应考虑空压机的冷却水用量和锅炉用水量是否匹配,如果空压机的冷却水量较大,还应考虑其他的回收用途。2列2.1生产废水的主要特征烟草生产企业的废水主要有卷烟生产过程产生的废水和厂区内生活废水。其中,生产废水中含有大量细小悬浮物、木质素、烟碱、糖类物质、少量的胶体、芳香类等物质。因此,生产废水具有污染物浓度和色度高、成分复杂等特点。目前使用较广的污水处理方法有3种,特点比较见表1。3种工艺在烟草行业均有使用,各个企业根据自身情况因地制宜选择适合的污水处理工艺,昆明卷烟厂使用的是生物接触氧化处理工艺。2.2脱硫废水的预处理随着新型除尘器不断被使用,使锅炉烟尘的除尘效率达到95%以上,烟尘中固型物达标排放已不成问题。但对烟尘中导致酸雨形成、严重破坏大气环境的二氧化硫的控制仍被忽略。我国对烟气脱硫技术研究起步较晚,目前尚不成熟,工业锅炉烟气脱硫设备技术不完善,多是依据理论对原有除尘器进行改造,加装脱硫设施,在使用中不断完善,但仍然被不少缺陷(如设备的腐蚀、管道结垢堵塞、废水二次污染等)所困扰。因此,对脱硫设备的选型及运行维护是值得深入研究的课题。3煤炭企业利用余热发电技术回收煤水、除尘湿风随着国家对节能减排工作的日益重视,各种节能减排新工艺、新技术、新设备层出不穷。烟草企业有资金优势,对新技术的推广应用比较快。上述节能减排的思路在昆明卷烟厂有的已经推行,效果明显,如分层给煤,变频器应用,冷凝水回收,污水处理(我厂污水处理后的中水全部回用于绿化,每年节约15万t自来水)等;有的